煤矿开采中综合防治水技术研究

发表时间:2020/9/9   来源:《科学与技术》2020年28卷9期   作者:王伟伟
[导读] 现阶段,我国社会的能源机构仍是以煤炭等为主,这就促使了煤矿开采成为了社会生
        摘要:现阶段,我国社会的能源机构仍是以煤炭等为主,这就促使了煤矿开采成为了社会生产和经济发展的重要组成成分。而在煤矿开采的过程之中,很有可能会有水分渗入,若是渗入水量超过矿井排水上限,会造成水害,进而影响到煤矿开采工作的安全性,不利于保障开采人员的生命安全。因此,本文拟打算着重研究煤矿开采中综合防治水技术,以期望能够有所裨益。
        关键词:煤矿开采;综合;防治水技术;研究
引言
        随着社会经济的不断发展与进步,煤矿开采活动也得到了极大的发展。然而,在煤矿开采的过程之中,不可避免地存在许多威胁煤矿开采活动的安全性的问题尚待解决,这机器不利于相关煤矿生产企业的长远健康发展和煤矿开采人员的生命健康安全,并且无法满足社会今后发展所需要的庞大能源需求。除此之外,煤矿资源是我国整一个发展过程中占据最为重要地位的能源类型之一。在实际煤矿开采的过程之中,所发生的灾害类型也非常多,其中水害是最为主要且重要的灾害之一,对煤矿的安全生产产生了非常大的危险。若是煤矿发生水害,将极大地降低煤矿的综合效益,所以必须要借助综合水治理技术来确保煤矿的安全生产。因此,现阶段如何促进综合防治水技术在煤矿开采活动中的科学有效的积极利用成为了社会发展所需要关注的重点内容。
一、煤矿水害的类别
(一)老空水引发水害
        煤矿开采特别是一些规模比较大的煤矿,在开采工作结束后基本都会被废弃,而没有采用合适的措施来进行适当处置。伴随着废弃时间的增长,若是附近有新的矿井开采到这些废弃矿的积水水体承重岩壁,就会导致有大量的水流入到新煤矿之中,形成水害,进而导致煤矿开采的安全性、经济利益都受到损害。
(二)砂岩裂隙出水
        在一些含水量较高的煤矿的砂岩裂隙之中,在挖掘到砂岩壁的时候,极其有可能从其裂隙中出水,并呈现出不一样的表现,例如岩面出水等等。但是,若是没有稳定的水源等来为砂岩裂隙补充水,那么其原来的含水量并不会影响煤矿开采。除此之外,若是排水系统不能够稳定地将砂岩裂隙之中渗出的水排出煤矿外,也会导致水害的发生,不利于煤矿开采工作的顺利开展。
(三)奥灰承压水水害
        奥灰岩溶含水层绝大部分都位于开采的煤层下方,当水的压强达到特定标准之后,就会渗出一定量的水,导致水害,因此,奥灰岩溶含水层必须和开采层之间要有足够远的距离,以确保煤矿开采工作的安全性。除此之外,就大部分的煤矿的实际情况来进行分析,可以发现奥灰岩溶含水层的含水量越大,就越容易发生奥灰承压水水害。
二、煤矿开采中所应用的综合防治技术
(一)老空水防治技术
        在正常的煤矿开采过程之中,必须要严谨地勘察煤矿开采的工作场所的地质状况、地形情况等等,并绘制相关的煤矿开采平面图。而在研究煤矿的水文条件、地质地形的时候,必须要细致地了解老空水地区水害发生情况、频率等等,并所了解的数据与信息进行整理、记录,以便于后续根据煤矿开采地区的实际情况来制定相应的针对性措施。与此同时,还应当在开采的煤矿区域设置合理的积水线等,并借助现代化的信息技术等来设置自动警报系统以及时地防治老空水水害的发生,为煤矿开采工作的安全性以及高效性提供了重要的有力保障。
(二)煤系砂岩水害防治技术
        在正常情况之下,煤层砂岩裂隙非常难以储备水,并且绝大部分都是本身就存储在煤层砂岩之中的水,在实际的煤矿开采过程之中可以使用一些针对性的有效措施来及时地进行疏通工作,并不会影响煤矿开采工作的正常进行。但是也有部分特殊的煤层砂岩裂隙极其容易储备水。
  所以,在煤矿开采工作开展之前,必须要仔细地分析、掌控所开采煤矿的煤层砂岩裂隙储备水的难易度、含量等等,并根据这一类标准来划分各个区域。那些含水量较多的煤矿,可以综合性地应用物探、钻探等多种方式,来精确地计算其中具体的含水量并将其排放出,并且要确保排水系统能够满足实际煤矿开采的要求与需求。除此之外,必须严格按照从下往上的顺序来开展煤矿开采工作。
(三)奥灰承压水水害防治技术
        仔细地勘探开采煤矿的地质地形情况、水文条件等,并根据实际的情况来综合利用各种勘探方式,以确保工作人员能够充分、全面地开采的煤矿的实际情况,从而有利于后续工作高效、准确的开展,能够有准确而有效的数据与信息来予以支撑。
三、提升矿井水害防治效果的措施
        在煤矿开采的整一个过程之中,必须要始终秉持相关的开采原则,例如察觉问题的迹象及时进行勘探等等来防治水害,以提高煤矿开采的安全性和高效性。
(一)雨季加强安全隐患检查
        因为雨季有比较多的降水量,所以发生水害的可能性大大增加,故而,做好相应的预防工作变得非常必要且重要。对于处于洪水发生率比较高的地区的废弃煤矿来说,一定要根据相应的标准与操作来确保煤矿口的封闭性和密实性,或者是在煤矿的矿井井口位置来装配比井筒断面直径等要大的钢筋混凝土盖板,以避免地面上的水流入到煤矿当中发生水害,影响附近的人的日常生活。

与此同时,相关部门以及机构应当安排一些专业人士来管理废弃煤矿、开采煤矿等等一切和煤矿开采工作安全性有关的场所,并且在恶劣的天气情况之下,还必须要一直、不间断地进行管理、检查等工作。除此之外,相关部门以及机构可以制定隐患排查制度,并安排科学而合理的人员轮换机制,以便于及时地察觉可能出现的水害等问题,及时制止煤矿开采工作的继续开采,以提高煤矿开采整体的安全性。
(二)科学制定水灾害应急预案
        为确保煤矿矿井开采过程之中所制定的水灾害预防措施能够得以真正的落实,相关的部门以及机构必须要科学而合理地制定相应的有效应急预案,创建抢险排水基地,装配并且不断升级和优化各种类型的排水设施,而排水设施种类的确定必须要根据实际开采的煤矿的情况等来予以确定。除此之外,应当加强对一切所使用的排水设备的日常性检修以及维护,以保证排水设备能够正常性的进行运转,提高煤矿的抢险救灾效率及效果。与此同时,相关部门以及机构必须要重视起对工作人员的专业能力及专业知识的培训,提高工作人员的综合素质水平,并且在培训的整一个过程中,需要综合分析、了解所已经发生的水灾害案例,适当性地传输给工作人员和水害防治相关的各项知识以及实操性较强的防治技术,具有极其重要的且积极的现实意义。并且,相关部门以及机构在制定矿井水害应急预案以后,必须要开展与之相对应的演习,从而保证 都可掌握逃生路线及方法。煤矿发生透水事故后,需及时启动水害应急预案,并及时将此问题上报给相关部门,并及时进行救援工作。
(三)保证潜水泵房排水能力
        为了确保地下水能够在煤矿矿井之中能够及时、充分地排出,就必须要凭借煤矿矿井排水能力的实际需求,来设置足够多的泵房,并提高泵机运转的效率等,以提高整体的泵房排水能力。除此之外,在增强泵房排水能力的时候,一定要保证泵房排水能力能够满足在紧急状态下也可以及时地充分排出矿井中的水。
(四)地下水处理技术土壤防水
        地下水处理技术土壤防水是煤矿开采中综合防治水技术的重要组成部分,其主要是为了减少和防止水因为发生渗漏而进入到了煤矿之中。这是煤矿开采工作之中的重要措施,在煤矿的合理位置设置排水设施,可以利用现代化的技术来达到地面密封的目标。除此之外,必须要充分地掌握这一地区的地表水变化规律,并在实际的接触过程之中,在有效防治水的基础上进行科学而合理化的选择,特尤其是能够分成多个环节,例如分流、防御、排洪和储存。分流表示如果煤矿上方的一些杂物无法完全被去除掉,则就可以借助挖掘和分流洪水来开展工作。防御表示在煤矿开采过程之中,需要提前选择好正确的防洪措施,从而避免受到洪一些沉积物的影响。排洪表示若是发生洪水等水质灾害,则必须设置排洪站和闸门,从而可以根据煤矿的实际情况来进行定位,并且根据在煤矿矿井附近所提前设置的回流区域展开回流处理工作。储存是要加大附近库区的蓄水能力,科学合理地选择建造水库的位置,以确保水位能够降低到最低水平,以确保汛期也可以提高洪水储存能力,并且可以减少煤矿矿井发生洪水等水质灾害的可能性,具有较强的应用价值和现实意义。
(五)其它可采取的措施
1、加强对采煤工作面底板的应力方面的监管、检测工作,提高收集、整理、综合、分析监管与检测工作开展过程之中所产生的各项数据与信息。除此之外,还能够根据实际的煤矿开采工作的情况来及时地调整工作面上的各项参数,以避免煤矿开采过程之中的各项工作对工作面底板造成不可逆转的损害,从而提高煤矿开采工作的整体经济效益。
2、定期维护、检修煤矿的排水系统的各大组成部分以及元件,例如查看各大排水设备的参数信息等等,以保证煤矿之中的堆积的地下水能够及时被排出。
3、加强煤矿施工人员相关技术以及意识的培训工作,确保施工人员能够在煤矿开采过程之中及时地发觉其中存在的安全隐患、水害问题等,从而便于相关管理层人员能够及时根据实际的情况来采取针对性的有效措施来解决问题。
4、加强对水文地质条件的各项检测工作,为煤矿开采工作的开展提供各项准确的有效数据,以便于后续综合防治水技术的正确选择和应用,从而可以极大地避免一些水害问题的出现和发生,具有非常积极的预测价值。
四、结语
        综上所述,煤矿水害防治工作不仅会影响煤矿生产安全及工人生命安全,同时还将影响煤矿的开采效率及开采质量。相关企业需加强对煤矿水害发生原因、危害等方面的研究,采取有针对性措施,通过多部门有效配合,提升水害防治效果。
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作者简介:王伟伟(1990-02-10),男,汉族,籍贯:河南省洛阳市新安县,技术员,助理工程师,本科,研究方向:煤矿地质 煤矿瓦斯防治 煤矿防治水
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